От палеонтологии до имплантов: в ИЦАЭ Минска «разобрали на атомы» кости
Научно-популярное ток-шоу «Разберём на атомы: кости» прошло 11 февраля в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Минска.
Тело любого человека опирается на скелет. В зависимости от возраста и индивидуальных особенностей, скелет человека состоит примерно из 210 костей. На протяжении жизни некоторые кости возникают и исчезают, другие срастаются, поэтому точно их количество указать практически невозможно.
Главные секреты человеческого скелета раскрыл слушателям Арам Аветисов, кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой радиационной медицины и экологии Белорусского государственного медицинского университета.
«Кости образованы в основном соединительной костной тканью. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Органические вещества придают костям эластичность. А твёрдость кость приобретает благодаря накоплению в ней минеральных веществ (кальция, фосфора)», – подчеркнул эксперт.
Арам Аветисов отметил, что поверхности костей, которые образуют сустав, покрыты слоем хрящевой ткани. Хрящ, будучи плотным и упругим, смягчает удары и обеспечивает плавность движений. Также он выполняет функции опоры и соединения.
«Хрящ, как ткань, лишенная нервов и кровеносных сосудов, питается в движении. Именно во время движения он, как губка, поглощает синовиальную жидкость. В этой жидкости и содержатся все необходимые для питания вещества. Соответственно, если вы не двигаетесь, ваш хрящ не получает должного питания», — рассказал спикер.
Арам Рубенович объяснил закон Вольфа, который лежит в основе понимания строения костей: «Если кость испытывает нагрузку, то она восстанавливается – а если кость не получает нагрузку, она отмирает. И форма кости соответствует ее функции, то есть кость приспосабливается к возникающим условиям».
Как всем известно, кости – объект изучения не только врачей и биологов, но и палеонтологов. В чём разница между археологией и палеонтологией и какую информацию дают учёному кости, рассказал Дмитрий Токальчик, научный сотрудник Центра системного анализа и стратегических исследований НАН Беларуси, заместитель председателя Совета молодых ученых НАН Беларуси.
«Для палеонтологов кости – это окаменевшие остатки некогда живых организмов. Даже если скелет неполный – на помощь придёт сравнительная анатомия: недостающие фрагменты можно приблизительно восстановить на основе более полных скелетов родственных животных», – отметил спикер.
Дмитрий Токальчик рассказал слушателям о самом известном методе датировки – радиоизотопном анализе – и объяснил его принцип. «Высоко в атмосфере под воздействием космических лучей атомы азота превращаются в атомы радиоактивного углерода-14. Он поглощается вместе с обычным углеродом растениями и вводится в трофический цикл. В живых организмах распавшиеся атомы восполняются новыми, пришедшими с воздухом и пищей до тех пор, пока организм не умирает. С этого момента и начинается ход часов. С их помощью определяют возраст органических остатков и артефактов (костей животных, древних рукописей). Однако период полураспада углерода-14 всего 5568 лет, поэтому датировать образцы старше 55 тысяч лет уже невозможно – радиоактивного углерода в образце практически не остается», — подчеркнул эксперт.
Искусственные кости – это синтетические материалы, которые служат заменой естественной кости и способствуют её регенерации. О поиске и разработке биосовместимых материалов для современных имплантатов рассказала Анна Дорошенко, научный сотрудник Института общей и неорганической химии НАН Беларуси.
Чаще всего для замены поврежденных частей скелета используют титан. Правда, есть нюансы его использования.
«Наверняка всем известно, что более твердые материалы легко ломают мягкие. Во время маникюра, например, мастер спиливает покрытие на ногтях прочной фрезой. Примерно то же самое происходит у человека, которому ставят имплант. Титан гораздо прочнее наших мышц и сосудов. Со временем от трения они стираются. Чтобы уменьшить его, на металлические импланты наносят покрытия из фосфатов кальция. Так что заменить все кости в организме на металлы, не получится. И если вы прямо сейчас не выпрямите спину, возможно в скором времени вам придется укреплять позвоночник титаном», – отметила эксперт.
«Ток-шоу было очень увлекательным и познавательным. Эксперты рассказали научные факты о скелете человека и о современных имплантах, используемых в протезировании. Интересным оказалось, что самая хрупкая кость – ключицы, а ломаются чаще всего рёбра», – поделилась впечатлениями участница мероприятия Кристина Пахомова.
«Разберём на атомы» — научно-популярное ток-шоу сети ИЦАЭ, в ходе которого три эксперта из разных областей научного знания разбирают одну и ту же тему, а зрители могут задать им уточняющие вопросы.